WO2002032638A2 - Closing device on a plastic injection moulding machine - Google Patents

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WO2002032638A2
WO2002032638A2 PCT/EP2001/011854 EP0111854W WO0232638A2 WO 2002032638 A2 WO2002032638 A2 WO 2002032638A2 EP 0111854 W EP0111854 W EP 0111854W WO 0232638 A2 WO0232638 A2 WO 0232638A2
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pressure
cylinder
cylinder unit
piston
locking device
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Karl Hehl
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Karl Hehl
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/64—Mould opening, closing or clamping devices
    • B29C45/67—Mould opening, closing or clamping devices hydraulic
    • B29C45/6764—Mould opening, closing or clamping devices hydraulic using hydraulically connectable chambers of the clamping cylinder during the mould opening and closing movement
    • B29C45/6771—Mould opening, closing or clamping devices hydraulic using hydraulically connectable chambers of the clamping cylinder during the mould opening and closing movement the connection being provided within the clamping cylinder

Definitions

  • the invention relates to a locking device on the mold-closing unit of a plastic injection molding machine for processing plastics and other plasticizable materials according to the preamble of claim 1.
  • Such a locking device is known from DE 36 44 181 C1.
  • a travel cylinder is arranged in the piston of the pressure cylinder in a pressure cylinder arranged symmetrically to an axis of symmetry of the mold closing device.
  • the pressure piston of the pressure cylinder is movable together with the movable mold carrier.
  • the piston rod of the travel cylinder is also arranged in a stationary manner.
  • Two equalizing cylinders are arranged diametrically to the printing cylinder and are in open connection with the low-pressure chamber of the printing cylinder. During the closing movement, hydraulic medium is transferred from the compensating cylinders and the low-pressure chamber to the high-pressure chamber, which then applies the locking force.
  • the volume of the compensating cylinders is limited in such an embodiment, however, and a corresponding precision effort is required to ensure a symmetrical introduction of force.
  • a closing device is known for applying greater forces, in which at least two pressure cylinders are arranged symmetrically to the central axis.
  • the driving cylinder is still located in the center and lies in the compensating cylinder.
  • a travel cylinder is arranged in the pressure piston of a central pressure cylinder. Volume displaced by the pressure piston is transferred to a compensating cylinder, the pressure piston and piston of the compensating cylinder being guided together on the movable mold carrier.
  • the compensating cylinder is located under the pressure cylinder and is therefore arranged asymmetrically.
  • the compensating cylinder is a passive cylinder, it can be seen that the asymmetrical arrangement leads to an uneven application of force with the disadvantages mentioned above.
  • the present invention has for its object to provide a locking device for an injection molding machine, which, with a space-saving structure, meets the requirements for precision in the manufacture of molded parts.
  • This object is achieved by a locking device with the features of claim 1.
  • the locking device is constructed in such a way that the cylinders of the locking device are nested one inside the other. All cylinders are arranged concentrically to a central axis so that force is applied concentrically to this central axis. As a result, there is no longer any asymmetrical introduction of force within the locking device, so that a higher precision of the injection molding machine is guaranteed. At the same time, the volume of hydraulic medium required to build up the locking pressure is readily available, since it is displaced into the high-pressure chamber when the compensation cylinder chamber and low-pressure chamber move. This enables fast pressure build-up times.
  • a configuration according to claims 5 to 8 results in a space-saving design, since the corresponding overflow channels are provided directly in the respective pistons of the compensating cylinder and pressure cylinder unit, so that additional hydraulic lines can be dispensed with, which have a negative effect on the pressure build-up times would.
  • Fig. 1 shows a section of an injection molding machine with one on one
  • FIG. 2.3 enlarged longitudinal sections through the closing device according to FIG. 1 with the tool open and closed,
  • FIG. 4 shows an enlarged section from the central region of FIG. 3,
  • Figure 1 shows the locking device on a mold clamping unit F of a plastic injection molding machine for processing plastics and other plasticizable materials such as powdery masses or ceramic masses.
  • the mold clamping unit F is supported on a machine base 64 and comprises a stationary mold carrier 61, a movable mold carrier 60 and a supporting element 62.
  • the locking device is supported on the supporting element 62, of which the external compensating cylinder 30 in FIG. 1 and the one serving as the piston for this compensating cylinder Printing cylinder 11 can be seen.
  • the pressure cylinder unit is actuated, which will be discussed in more detail below, the movable mold carrier 60 is moved, wherein it is guided along the guide rails or guide columns 63.
  • FIG. 1 shows the usual structure of a mold clamping unit on a plastic injection molding machine.
  • the mold clamping unit projects beyond the support element to the rear and engages it in the direction of the movable mold carrier.
  • the closing device has at least one hydraulic pressure cylinder unit 10 for building up the locking pressure on the injection mold M in its closed state, which corresponds to a position of the closing device according to FIG. 3.
  • the central axis mm is also the central axis or axis of symmetry ss of the mold clamping unit. This has the advantage of an optimal symmetrical introduction of force onto the movable mold carrier 60 and thus onto the injection mold M. Since, on the other hand, the cylinders are fully enclosed, the necessary volumes can be made available in a space-saving manner. In principle, however, several correspondingly constructed locking devices can also be arranged parallel to one another, provided that a correspondingly uniform pressure build-up is ensured in the individual pressure cylinder units.
  • a pressure piston 13 is provided in the pressure cylinder unit 10, the piston rod 12 of which is arranged along the central axis m-m of the pressure cylinder unit 10. According to FIGS. 2 and 3, this pressure piston 13 separates the high-pressure chamber 14 of the pressure cylinder unit from the low-pressure chamber 15.
  • the pressure in the high-pressure chamber 14 is built up inside the cylinder 11 according to FIG.
  • the opening and closing of the injection mold - whereby essentially the masses of the closing device have to be moved so that a low pressure is sufficient for this - takes place via a hydraulic drive cylinder 20 assigned to the pressure cylinder unit 10.
  • the drive cylinder 20 is arranged concentrically to the central axis mm actual cylinder is formed by the piston rod 12 of the pressure cylinder unit 10. In other words, the drive cylinder 20 lies concentrically in the pressure cylinder unit 10.
  • hydraulic medium is supplied to the cylinder chamber 26 via a hydraulic line in the form of the bore 24; to open the mold, hydraulic medium in the form of the bore 25 is transferred to the cylinder chamber 27 via a hydraulic line arranged in the piston rod 12 of the pressure cylinder unit.
  • a hydraulic compensation cylinder 30 assigned to the pressure cylinder unit 10 is used for receiving or Dispensing from or coming to the printing cylinder unit 10 providing hydraulic medium.
  • the compensating cylinder space 34 is in open connection with the low pressure space 15 of the pressure cylinder unit 10.
  • the compensating cylinder 30 is also arranged concentrically to the central axis m-m. This means that all cylinders are nested and arranged concentrically to the central axis m-m. This leads to a symmetrical structure, so that not even the actually passive volume of the compensating cylinder can have a negative influence on the precision of the injection molding machine.
  • This arrangement means that the actual piston rod of the compensating cylinder 30 is formed by the cylinder 11 of the pressure cylinder unit 10, that is to say it fulfills a double function in a similar manner to the piston rod 12 of the pressure cylinder unit 10 with regard to the drive cylinder 20.
  • the pressure piston 13 and the piston rod 12 and the compensating cylinder 30 stationary, ie connected to the support element 62.
  • the cylinder 11 of the pressure cylinder unit 10 and thus the piston of the compensating cylinder and the piston rod 22 with the piston 23 of the drive cylinder are connected to the movable mold carrier, which leads to a corresponding reduction in the masses to be moved.
  • a reversal is possible.
  • the hydraulic medium is conveyed between the individual cylinder chambers via overflow channels.
  • this overflow channel is formed by various bores in the piston 33, so that the hydraulic medium can be transferred quickly and fluidly from the compensating cylinder chamber 34 into the low-pressure chamber 15.
  • a further overflow channel 16 is present in the pressure piston 13 of the pressure cylinder unit 10, but can be shut off via a valve in order to enable the separation between the low-pressure chamber 15 and the high-pressure chamber 14 if necessary.
  • a hydraulically actuated valve is moved to a limited extent on the piston rod 12 or in the pressure piston 13 of the pressure cylinder unit 10.
  • Licher ring piston 40 provided. If the overflow channel 16 is open, when the mold is closed, that is to say when the closing device is transferred from a position according to FIG. 2 to a position according to FIG. 3, hydraulic medium is first conveyed via the bore 24 into the cylinder space 26. As a result of the movement caused thereby, hydraulic medium is first displaced from the hydraulic space 27 of the drive cylinder 20 via a hydraulic line in the form of the bore 25. However, since this movement also moves the cylinder 11 to the right in FIG.
  • hydraulic medium is displaced from the compensating cylinder chamber 34 via the overflow channel 36 into the low-pressure chamber 15 and from there via the overflow channel 16 into the high-pressure chamber 14. Since the piston 33 of the compensating cylinder 30 can only be acted upon with hydraulic medium on one side, there is atmospheric pressure in the space 37. At the same time, there is a space-saving design, since the corresponding overflow channels are provided directly in the respective pistons of the compensating cylinder 30 and pressure cylinder unit 10, so that additional hydraulic lines can be dispensed with, which would have a negative effect on the pressure build-up times.
  • the locking pressure must be built up in the high-pressure chamber 14.
  • the annular piston 40 provided as a valve is first closed via a hydraulic line in the form of the bore 45.
  • the locking pressure is then built up via a hydraulic line in the form of the bore 17, the annular piston 40, ie the valve itself, being flowed through in the exemplary embodiment.
  • the pressure is first released again through the bore 17.
  • the annular piston 40 is reset via a hydraulic line in the form of the bore 44 and the cylinder space 47, displacing the hydraulic medium in the cylinder space 46, so that the pressure in the high-pressure space is reduced.
  • the injection molding form by supplying hydraulic medium through the bore 25 to the hydraulic chamber 27 can be opened again. If this pressure is not sufficient to open the mold, high-pressure opening can additionally take place via the bore 18 shown in dashed lines in FIGS. 3 and 4, via which the hydraulic medium can also be transferred into the low-pressure chamber 15 when the annular piston 40 (FIG. 3, 4) is closed.

Abstract

The invention relates to a closing device on a hydraulically operating plastic injection moulding machine, comprising at least one pressure cylinder unit (10) which is used to build up a locking pressure, a drive cylinder which is accommodated in the pressure piston (13) of the pressure cylinder unit and used to close the injection mould, in addition to a compensating cylinder (30) which receives or discharges a hydraulic medium coming from said pressure cylinder unit. The drive cylinder (20) is arranged concentrically with respect to the centre axis (m-m) of the pressure cylinder unit (10). The compensating cylinder (30) is also arranged concentrically with respect to the centre axis (m-m) of the pressure cylinder unit (10).This results in a space-saving structure which meets the requirements in terms of precision for the production of moulded articles.

Description

Schließeinrichtung an einer Kunststoff-Spritzgießmaschine. Locking device on a plastic injection molding machine.
Beschreibungdescription
Bezug zu verwandten AnmeldungenRelation to related applications
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmel- düng 100 51 255.0, hinterlegt am 16.10.2000 deren Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.The present application claims the priority of the German patent application 100 51 255.0, filed on October 16, 2000, the disclosure content of which is hereby expressly made the subject of the present application.
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die Erfindung betrifft eine Schließeinrichtung an der Formschließeinheit einer Kunststoffspritzgießmaschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderen pla- stifizierbaren Massen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a locking device on the mold-closing unit of a plastic injection molding machine for processing plastics and other plasticizable materials according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Eine derartige Schließeinrichtung ist aus der DE 36 44 181 C1 bekannt. In einem symmetrisch zu einer Symmetrieachse der Formschließeinrichtung angeordneten Druckzylinder ist ein Fahrzylinder im Kolben des Druckzylinders angeordnet. Der Druckkolben des Druckzylinders ist gemeinsam mit dem beweglichen Formträger beweglich. Ebenso ist die Kolbenstange des Fahrzylinders stationär angeordnet. Diametral zum Druckzylinder sind zwei Ausgleichszylinder angeordnet, die mit dem Niederdruckraum des Druckzylinders in offener Verbindung stehen. Bei der Schließbewegung wird Hydraulikmedium aus den Ausgleichszylindern und dem Niederdruckraum in den Hochdruckraum überführt, der dann die Zuhaltekraft auf- bringt. Das Volumen der Ausgleichszylinder ist bei einer derartigen Ausführungsform allerdings begrenzt und um eine symmetrische Krafteinleitung zu gewährleisten, ist ein entsprechender Präzisionsaufwand erforderlich. Aus der DE 38 44 432 C1 ist zur Aufbringung größerer Kräfte eine Schließeinrichtung bekannt, bei der wenigstens zwei Druckzylinder symmetrisch zur Mittelachse angeordnet sind. Der Fahrzylinder ist weiterhin mittig angeordnet und liegt im Ausgleichszylinder. In der Praxis hat sich jedoch gerade bei empfindlichen Spritzteilen herausgestellt, dass trotz der symmetrischen Anordnung der Druckzylinder es unter Umständen, vor allem nach entsprechender Lebensdauer der Maschine, zu Un- gleichmäßigkeiten im Aufbau des Zuhaltedrucks kommen kann, die sich auf die Präzision der Spritzteile auswirken.Such a locking device is known from DE 36 44 181 C1. A travel cylinder is arranged in the piston of the pressure cylinder in a pressure cylinder arranged symmetrically to an axis of symmetry of the mold closing device. The pressure piston of the pressure cylinder is movable together with the movable mold carrier. The piston rod of the travel cylinder is also arranged in a stationary manner. Two equalizing cylinders are arranged diametrically to the printing cylinder and are in open connection with the low-pressure chamber of the printing cylinder. During the closing movement, hydraulic medium is transferred from the compensating cylinders and the low-pressure chamber to the high-pressure chamber, which then applies the locking force. The volume of the compensating cylinders is limited in such an embodiment, however, and a corresponding precision effort is required to ensure a symmetrical introduction of force. From DE 38 44 432 C1 a closing device is known for applying greater forces, in which at least two pressure cylinders are arranged symmetrically to the central axis. The driving cylinder is still located in the center and lies in the compensating cylinder. In practice, however, it has been found, especially with sensitive molded parts, that despite the symmetrical arrangement of the pressure cylinders, there may be irregularities in the build-up of the locking pressure, especially after the corresponding service life of the machine, which affects the precision of the molded parts ,
Bei einer aus der EP 0 281 329 A2 bekannten Schließeinrichtung ist ein Fahrzylinder im Druckkolben eines mittigen Druckzylinders angeordnet. Vom Druckkolben verdrängtes Volumen wird in einen Ausgleichszylinder überführt, wobei Druckkolben und Kolben des Ausgleichszylinders gemeinsam am beweglichen Formträger geführt sind. Der Ausgleichszylinder befindet sich allerdings unter dem Druckzylin- der und ist insofern asymmetrisch angeordnet. Obwohl es sich beim Ausgleichszylinder um einen passiven Zylinder handelt, zeigt sich, dass die asymmetrische Anordnung zu einer ungleichmäßigen Kraftaufbringung mit den oben angeführten Nachteilen führt.In a locking device known from EP 0 281 329 A2, a travel cylinder is arranged in the pressure piston of a central pressure cylinder. Volume displaced by the pressure piston is transferred to a compensating cylinder, the pressure piston and piston of the compensating cylinder being guided together on the movable mold carrier. However, the compensating cylinder is located under the pressure cylinder and is therefore arranged asymmetrically. Although the compensating cylinder is a passive cylinder, it can be seen that the asymmetrical arrangement leads to an uneven application of force with the disadvantages mentioned above.
Aus der EP 0 281 330 A2 ist es bekannt, Fahrzylinder und Druckzylinder ineinander zu schachteln, jedoch keinen Ausgleichszylinder vorzusehen, sondern verdrängtes Hydraulikmedium über den Tank der Maschine zu führen. Dies führt einerseits zu einem regelmäßigen hohen Austausch an Hydraulikmedium, andererseits erhöht dies auch die Druckaufbauzeiten.From EP 0 281 330 A2 it is known to nest drive cylinders and pressure cylinders into one another, but not to provide a compensating cylinder, but rather to guide displaced hydraulic medium over the tank of the machine. On the one hand, this leads to a regular high exchange of hydraulic medium, on the other hand, it also increases the pressure build-up times.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schließeinrichtung für eine Spritzgießmaschine zu schaffen, die bei platzsparendem Aufbau den an die Präzision zu stellenden Anforderungen bei der Herstellung von Spritzteilen genügt. Diese Aufgabe wird durch eine Schließeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.Starting from this prior art, the present invention has for its object to provide a locking device for an injection molding machine, which, with a space-saving structure, meets the requirements for precision in the manufacture of molded parts. This object is achieved by a locking device with the features of claim 1.
Die Schließeinrichtung ist so aufgebaut, dass die Zylinder der Schließeinrichtung ineinander geschachtelt sind. Alle Zylinder sind konzentrisch zu einer Mittelachse angeordnet, so dass eine Krafteinleitung konzentrisch zu dieser Mittelachse erfolgt. Damit kommt es nicht mehr zu einer asymmetrischen Krafteinleitung innerhalb der Schließeinrichtung, so dass eine höhere Präzision der Spritzgießmaschine gewährleistet ist. Gleichzeitig ist das zum Aufbau des Zuhaltedrucks erforderliche Vo- lumen an Hydraulikmedium leicht verfügbar, da es bei Bewegung aus Ausgleichszylinderraum und Niederdruckraum in den Hochdruckraum verdrängt wird. Damit sind schnelle Druckaufbauzeiten möglich.The locking device is constructed in such a way that the cylinders of the locking device are nested one inside the other. All cylinders are arranged concentrically to a central axis so that force is applied concentrically to this central axis. As a result, there is no longer any asymmetrical introduction of force within the locking device, so that a higher precision of the injection molding machine is guaranteed. At the same time, the volume of hydraulic medium required to build up the locking pressure is readily available, since it is displaced into the high-pressure chamber when the compensation cylinder chamber and low-pressure chamber move. This enables fast pressure build-up times.
Durch eine Ausgestaltung nach den Ansprüchen 5 bis 8 ergibt sich ein platzsparen- der Aufbau, da in den jeweiligen Kolben von Ausgleichszylinder und Druckzylindereinheit die entsprechenden Überströmkanäle unmittelbar vorgesehen sind, so dass auf zusätzliche hydraulische Leitungen verzichtet werden kann, die sich negativ auf die Druckaufbauzeiten auswirken würden.A configuration according to claims 5 to 8 results in a space-saving design, since the corresponding overflow channels are provided directly in the respective pistons of the compensating cylinder and pressure cylinder unit, so that additional hydraulic lines can be dispensed with, which have a negative effect on the pressure build-up times would.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantages result from the subclaims.
Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. Show it:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Spritzgießmaschine mit einer auf einemFig. 1 shows a section of an injection molding machine with one on one
Maschinenfuß angeordneten Formschließeinheit mit zugehöriger Spritzgießeinheit in Seitenansicht, Fig. 2,3 vergrößerte Längsschnitte durch die Schließeinrichtung gemäß Fig. 1 bei geöffnetem und geschlossenem Werkzeug,Mold closing unit arranged on the machine base with associated injection molding unit in a side view, FIG. 2.3 enlarged longitudinal sections through the closing device according to FIG. 1 with the tool open and closed,
Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt aus dem Mittelbereich von Fig. 3,4 shows an enlarged section from the central region of FIG. 3,
Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 von Fig. 2. Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele5 shows a section along line 5-5 of FIG. 2nd Detailed description of preferred embodiments
Die Erfindung wird jetzt beispielhaft unter bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Allerdings handelt es sich bei den Ausführungsbeispielen nur um Beispiele, die nicht das erfinderische Konzept auf eine bestimmte Anordnung beschränken sollen.The invention will now be explained in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings. However, the exemplary embodiments are only examples which are not intended to restrict the inventive concept to a specific arrangement.
Figur 1 zeigt die Schließeinrichtung an einer Formschließeinheit F einer Kunststoff- Spritzgießmaschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderen plastifizierba- ren Massen wie z.B. pulvrigen Massen oder keramischen Massen. Die Formschließeinheit F ist auf einem Maschinenfuß 64 abgestützt und umfasst einen stationären Formträger 61 , einen beweglichen Formträger 60 sowie ein Abstützelement 62. Am Abstützelement 62 ist die Schließeinrichtung abgestützt, von der in Figur 1 der außen liegende Ausgleichszylinder 30 und der diesem Ausgleichszylinder als Kolben dienende Druckzylinder 11 zu sehen ist. Bei Betätigung der Druckzylindereinheit, auf was noch näher einzugehen sein wird, wird der bewegliche Formträger 60 bewegt, wobei er entlang den Führungsholmen oder Führungssäulen 63 geführt ist. Im Formspannraum 50 ist eine Spritzgießform M aufgenommen, die infolge der Bewegung der Schließeinrichtung zyklisch geöffnet und geschlossen wird. Im geschlossenen Zustand wird über eine Öffnung des stationären Formträgers 61 von der Spritzgießeinheit S plastifiziertes Material in den Formhohlraum der Spritzgießform M eingespritzt. Insofern zeigt Figur 1 den üblichen Aufbau einer Formschließeinheit an einer Kunststoff-Spritzgießmaschine. Allerdings sind auch andere Aufbauten der Formschließeinheit möglich. So könnte z.B. bei einem Aufbau im Sinne der DE 36 44 181 C1 die Formschließeinheit das Abstützelement nach hinten überragen und diese in Richtung auf den beweglichen Formträger durchgreifen.Figure 1 shows the locking device on a mold clamping unit F of a plastic injection molding machine for processing plastics and other plasticizable materials such as powdery masses or ceramic masses. The mold clamping unit F is supported on a machine base 64 and comprises a stationary mold carrier 61, a movable mold carrier 60 and a supporting element 62. The locking device is supported on the supporting element 62, of which the external compensating cylinder 30 in FIG. 1 and the one serving as the piston for this compensating cylinder Printing cylinder 11 can be seen. When the pressure cylinder unit is actuated, which will be discussed in more detail below, the movable mold carrier 60 is moved, wherein it is guided along the guide rails or guide columns 63. An injection mold M is received in the mold clamping space 50 and is opened and closed cyclically as a result of the movement of the closing device. In the closed state, plasticized material is injected into the mold cavity of the injection mold M via an opening of the stationary mold carrier 61 by the injection molding unit S. In this respect, Figure 1 shows the usual structure of a mold clamping unit on a plastic injection molding machine. However, other structures of the mold clamping unit are also possible. For example, in the case of a structure in the sense of DE 36 44 181 C1, the mold clamping unit projects beyond the support element to the rear and engages it in the direction of the movable mold carrier.
Gemäß den Figuren 2 und 3 besitzt die Schließeinrichtung wenigstens eine hydraulische Druckzylindereinheit 10 zum Aufbau des Zuhaltedrucks auf die Spritzgießform M in deren geschlossenen Zustand, was einer Stellung der Schließeinrichtung gemäß Fig. 3 entspricht. Im Ausführungsbeispiel wird lediglich eine einzige Druck- zylindereinheit 10 gezeigt, deren Mittelachse m-m zugleich die Mittelachse bzw. Symmetrieachse s-s der Formschließeinheit ist. Dies hat den Vorteil einer optimalen symmetrischen Krafteinleitung auf den beweglichen Formträger 60 und damit auf die Spritzgießform M. Da andererseits die Zylinder sich voll umfänglich umschlie- ßen, können die notwendigen Volumina platzsparend zur Verfügung gestellt werden. Grundsätzlich können aber auch mehrere entsprechend aufgebaute Schließeinrichtungen parallel zueinander angeordnet sein, sofern ein entsprechend gleichmäßiger Druckaufbau in den einzelnen Druckzylindereinheiten gewährleistet wird.According to FIGS. 2 and 3, the closing device has at least one hydraulic pressure cylinder unit 10 for building up the locking pressure on the injection mold M in its closed state, which corresponds to a position of the closing device according to FIG. 3. In the exemplary embodiment, only a single pressure shown cylinder unit 10, the central axis mm is also the central axis or axis of symmetry ss of the mold clamping unit. This has the advantage of an optimal symmetrical introduction of force onto the movable mold carrier 60 and thus onto the injection mold M. Since, on the other hand, the cylinders are fully enclosed, the necessary volumes can be made available in a space-saving manner. In principle, however, several correspondingly constructed locking devices can also be arranged parallel to one another, provided that a correspondingly uniform pressure build-up is ensured in the individual pressure cylinder units.
In der Druckzylindereinheit 10 ist ein Druckkolben 13 vorgesehen, dessen Kolbenstange 12 entlang der Mittelachse m-m der Druckzylindereinheit 10 angeordnet ist. Gemäß Figur 2 und 3 trennt dieser Druckkolben 13 den Hochdruckraum 14 der Druckzylindereinheit vom Niederdruckraum 15. Über die Druckzylindereinheit 10 wird vor allem nach Schließen der Form der Zuhaltedruck im Hochdruckraum 14 innerhalb des Zylinders 11 gemäß Figur 3 aufgebaut. Das Öffnen und Schließen der Spritzgießform - wobei im wesentlichen die Massen der Schließeinrichtung bewegt werden müssen, so dass hierfür ein geringer Druck ausreicht - erfolgt über einen der Druckzylindereinheit 10 zugeordneten, hydraulischen Antriebszylinder 20. Der Antriebszylinder 20 ist konzentrisch zur Mittelachse m-m angeordnet, wobei sein eigentlicher Zylinder durch die Kolbenstange 12 der Druckzylindereinheit 10 gebildet ist. Mit anderen Worten liegt der Antriebszylinder 20 konzentrisch in der Druckzylindereinheit 10.A pressure piston 13 is provided in the pressure cylinder unit 10, the piston rod 12 of which is arranged along the central axis m-m of the pressure cylinder unit 10. According to FIGS. 2 and 3, this pressure piston 13 separates the high-pressure chamber 14 of the pressure cylinder unit from the low-pressure chamber 15. The pressure in the high-pressure chamber 14 is built up inside the cylinder 11 according to FIG. The opening and closing of the injection mold - whereby essentially the masses of the closing device have to be moved so that a low pressure is sufficient for this - takes place via a hydraulic drive cylinder 20 assigned to the pressure cylinder unit 10. The drive cylinder 20 is arranged concentrically to the central axis mm actual cylinder is formed by the piston rod 12 of the pressure cylinder unit 10. In other words, the drive cylinder 20 lies concentrically in the pressure cylinder unit 10.
Zum Schließen der Form wird über eine Hydraulikleitung in Form der Bohrung 24 Hydraulikmedium dem Zylinderraum 26 zugeführt, zum Öffnen der Form wird über eine in der Kolbenstange 12 der Druckzylindereinheit angeordnete Hydraulikleitung in Form der Bohrung 25 Hydraulikmedium dem Zylinderraum 27 überführt. Um das durch den Druckkolben beim Öffnen der Spritzgießform M aus dem Hochdruckraum 14 verdrängte Hydraulikmedium nicht bei jedem Spritzzyklus in den Tank und an- schließend von dort wieder in den Hochdruckraum zu pumpen, wird ein der Druckzylindereinheit 10 zugeordneter, hydraulischer Ausgleichszylinder 30 zur Aufnahme bzw. Abgabe von aus der Druckzylindereinheit 10 kommenden bzw. an diese abzu- gebenden Hydraulikmedium vorgesehen. Der Ausgleichszylinderraum 34 steht mit dem Niederdruckraum 15 der Druckzylindereinheit 10 in offener Verbindung.To close the mold, hydraulic medium is supplied to the cylinder chamber 26 via a hydraulic line in the form of the bore 24; to open the mold, hydraulic medium in the form of the bore 25 is transferred to the cylinder chamber 27 via a hydraulic line arranged in the piston rod 12 of the pressure cylinder unit. In order not to pump the hydraulic medium displaced from the high-pressure chamber 14 by the pressure piston when the injection mold M is opened during each injection cycle into the tank and then back into the high-pressure chamber from there, a hydraulic compensation cylinder 30 assigned to the pressure cylinder unit 10 is used for receiving or Dispensing from or coming to the printing cylinder unit 10 providing hydraulic medium. The compensating cylinder space 34 is in open connection with the low pressure space 15 of the pressure cylinder unit 10.
Gemäß Figur 5 in Verbindung mit Fig. 2 und 3 ist der Ausgleichszylinder 30 ebenfalls konzentrisch zur Mittelachse m-m angeordnet. Damit sind sämtliche Zylinder ineinander geschachtelt und konzentrisch zur Mittelachse m-m angeordnet. Dies führt zu einem symmetrischen Aufbau, so dass nicht einmal das eigentlich nur passive Volumen des Ausgleichszylinders einen negativen Einfluss auf die Präzision der Spritzgießmaschine haben kann.According to FIG. 5 in conjunction with FIGS. 2 and 3, the compensating cylinder 30 is also arranged concentrically to the central axis m-m. This means that all cylinders are nested and arranged concentrically to the central axis m-m. This leads to a symmetrical structure, so that not even the actually passive volume of the compensating cylinder can have a negative influence on the precision of the injection molding machine.
Diese Anordnung führt dazu, dass die eigentliche Kolbenstange des Ausgleichszylinders 30 durch den Zylinder 11 der Druckzylindereinheit 10 gebildet ist, also in ähnlicher Weise eine Doppelfunktion erfüllt wie die Kolbenstange 12 der Druckzylindereinheit 10 im Hinblick auf den Antriebszylinder 20. Im Ausführungsbeispiel sind der Druckkolben 13 und die Kolbenstange 12 sowie der Ausgleichszylinder 30 stationär, d.h. mit dem Abstützelement 62 verbunden. Der Zylinder 11 der Druckzylindereinheit 10 und damit der Kolben des Ausgleichszylinders sowie die Kolbenstange 22 mit dem Kolben 23 des Antriebszylinders hingegen sind mit dem beweglichen Formträger verbunden, was zu einer entsprechenden Reduzierung der zu bewegenden Massen führt. Eine Umkehrung ist jedoch möglich.This arrangement means that the actual piston rod of the compensating cylinder 30 is formed by the cylinder 11 of the pressure cylinder unit 10, that is to say it fulfills a double function in a similar manner to the piston rod 12 of the pressure cylinder unit 10 with regard to the drive cylinder 20. In the exemplary embodiment, the pressure piston 13 and the piston rod 12 and the compensating cylinder 30 stationary, ie connected to the support element 62. The cylinder 11 of the pressure cylinder unit 10 and thus the piston of the compensating cylinder and the piston rod 22 with the piston 23 of the drive cylinder, however, are connected to the movable mold carrier, which leads to a corresponding reduction in the masses to be moved. However, a reversal is possible.
Zwischen den einzelnen Zylinderräumen wird das Hydraulikmedium über Überströmkanäle befördert. So befindet sich im Kolben 33 des Ausgleichszylinders 30 ein Überströmkanal 36, um die offene Verbindung zwischen dem Ausgleichszylin- derraum 34 und dem Niederdruckraum 15 der Druckzylindereinheit 10 herzustellen. Gemäß Figur 5 ist dieser Überströmkanal durch verschiedene Bohrungen im Kolben 33 gebildet, so dass ein schnelles und strömungstechnisch problemloses Überführen des Hydraulikmediums aus dem Ausgleichszylinderraum 34 in den Niederdruckraum 15 erfolgen kann. Im Druckkolben 13 der Druckzylindereinheit 10 ist ein weiterer Überströmkanal 16 vorhanden, der jedoch über ein Ventil absperrbar ist, um bedarfsweise die Trennung zwischen Niederdruckraum 15 und Hochdruckraum 14 zu ermöglichen. Als hydraulisch betätigbares Ventil wird ein an der Kolbenstange 12 bzw. im Druckkolben 13 der Druckzylindereinheit 10 begrenzt beweg- licher Ringkolben 40 vorgesehen. Ist der Überströmkanal 16 geöffnet, so wird beim Schließen der Form, also bei einer Überführung der Schließeinrichtung aus einer Stellung gemäß Fig. 2 in eine Stellung gemäß Fig. 3 Hydraulikmedium zunächst über die Bohrung 24 in den Zylinderraum 26 gefördert. Infolge der dadurch veran- lassten Bewegung wird zunächst Hydraulikmedium aus dem Hydraulikraum 27 des Antriebszylinders 20 über eine Hydraulikleitung in Form der Bohrung 25 verdrängt. Da mit dieser Bewegung aber auch der Zylinder 11 in Fig. 2 nach rechts bewegt wird, wird Hydraulikmedium aus dem Ausgleichszylinderraum 34 über den Überströmkanal 36 in den Niederdruckraum 15 und von dort über den Überströmkanal 16 in den Hochdruckraum 14 verdrängt. Da der Kolben 33 des Ausgleichszylinders 30 nur einseitig mit Hydraulikmedium beaufschlagbar ist, befindet sich im Raum 37 atmosphärischer Druck. Gleichzeitig ergibt sich ein platzsparender Aufbau, da in den jeweiligen Kolben von Ausgleichszylinder 30 und Druckzylindereinheit 10 die entsprechenden Überströmkanäle unmittelbar vorgesehen sind, so dass auf zusätz- liehe hydraulische Leitungen verzichtet werden kann, die sich negativ auf die Druckaufbauzeiten auswirken würden.The hydraulic medium is conveyed between the individual cylinder chambers via overflow channels. There is an overflow channel 36 in the piston 33 of the compensating cylinder 30 in order to establish the open connection between the compensating cylinder space 34 and the low-pressure space 15 of the pressure cylinder unit 10. According to FIG. 5, this overflow channel is formed by various bores in the piston 33, so that the hydraulic medium can be transferred quickly and fluidly from the compensating cylinder chamber 34 into the low-pressure chamber 15. A further overflow channel 16 is present in the pressure piston 13 of the pressure cylinder unit 10, but can be shut off via a valve in order to enable the separation between the low-pressure chamber 15 and the high-pressure chamber 14 if necessary. A hydraulically actuated valve is moved to a limited extent on the piston rod 12 or in the pressure piston 13 of the pressure cylinder unit 10. Licher ring piston 40 provided. If the overflow channel 16 is open, when the mold is closed, that is to say when the closing device is transferred from a position according to FIG. 2 to a position according to FIG. 3, hydraulic medium is first conveyed via the bore 24 into the cylinder space 26. As a result of the movement caused thereby, hydraulic medium is first displaced from the hydraulic space 27 of the drive cylinder 20 via a hydraulic line in the form of the bore 25. However, since this movement also moves the cylinder 11 to the right in FIG. 2, hydraulic medium is displaced from the compensating cylinder chamber 34 via the overflow channel 36 into the low-pressure chamber 15 and from there via the overflow channel 16 into the high-pressure chamber 14. Since the piston 33 of the compensating cylinder 30 can only be acted upon with hydraulic medium on one side, there is atmospheric pressure in the space 37. At the same time, there is a space-saving design, since the corresponding overflow channels are provided directly in the respective pistons of the compensating cylinder 30 and pressure cylinder unit 10, so that additional hydraulic lines can be dispensed with, which would have a negative effect on the pressure build-up times.
Die Volumina des Ausgleichszylinderraums 34 und des Niederdruckraumes 15 gemäß Fig. 2 entsprechen etwa dem Volumen des Hochdruckraums 14 in geschlos- sener Stellung der Spritzgießform M gemäß Fig. 3. Dabei ist jedoch gewährleistet, dass bei jedem Zyklus zumindest ein geringer Ölaustausch stattfindet, um eine Reinigung und Kühlung des Hydraulikmediums sicher zu stellen.2 correspond approximately to the volume of the high-pressure chamber 14 in the closed position of the injection mold M according to FIG. 3. However, this ensures that at least a slight oil exchange takes place in each cycle, in order to Ensure cleaning and cooling of the hydraulic medium.
Befindet sich die Schließeinrichtung in der Stellung gemäß Fig. 3, muss der Zuhal- tedruck im Hochdruckraum 14 aufgebaut werden. Hierzu wird zunächst der als Ventil vorgesehene Ringkolben 40 über eine Hydraulikleitung in Form der Bohrung 45 geschlossen. Anschließend wird über eine Hydraulikleitung in Form der Bohrung 17 der Zuhaltedruck aufgebaut, wobei im Ausführungsbeispiel der Ringkolben 40, also das Ventil selbst durchdtrömt wird. Ist der Spritzgießvorgang beendet, wird zu- nächst Druck wieder über die Bohrung 17 abgebaut. Dann wird der Ringkolben 40 über eine Hydraulikleitung in Form der Bohrung 44 und den Zylinderraum 47 unter Verdrängung des Hydraulikmediums im Zylinderraum 46 zurückgestellt, so dass der Druck im Hochdruckraum abgebaut wird. Grundsätzlich kann nun die Spritzgieß- form über Zufuhr von Hydraulikmedium über die Bohrung 25 zum Hydraulikraum 27 wieder geöffnet werden. Genügt dieser Druck nicht zum Öffnen der Form, so kann zusätzlich ein Hochdrucköffnen über die in Figur 3 und 4 gestrichelt eingezeichnete Bohrung 18 erfolgen, über die Hydraulikmedium bei geschlossenen Ringkolben 40 (Fig. 3,4) in den Niederdruckraum 15 zusätzlich überführt werden kann.If the locking device is in the position according to FIG. 3, the locking pressure must be built up in the high-pressure chamber 14. For this purpose, the annular piston 40 provided as a valve is first closed via a hydraulic line in the form of the bore 45. The locking pressure is then built up via a hydraulic line in the form of the bore 17, the annular piston 40, ie the valve itself, being flowed through in the exemplary embodiment. When the injection molding process has ended, the pressure is first released again through the bore 17. Then the annular piston 40 is reset via a hydraulic line in the form of the bore 44 and the cylinder space 47, displacing the hydraulic medium in the cylinder space 46, so that the pressure in the high-pressure space is reduced. Basically, the injection molding form by supplying hydraulic medium through the bore 25 to the hydraulic chamber 27 can be opened again. If this pressure is not sufficient to open the mold, high-pressure opening can additionally take place via the bore 18 shown in dashed lines in FIGS. 3 and 4, via which the hydraulic medium can also be transferred into the low-pressure chamber 15 when the annular piston 40 (FIG. 3, 4) is closed.
Es versteht sich von selbst, dass diese Beschreibung verschiedensten Modifikationen, Änderungen und Anpassungen unterworfen werden kann, die sich im Bereich von Äquivalenten zu den anhängenden Ansprüchen bewegen. It goes without saying that this description can be subjected to various modifications, changes and adaptations which range from equivalents to the appended claims.
Liste der BezugszeichenList of reference numbers
10 Druckzylindereinheit10 pressure cylinder unit
11 Zylinder11 cylinders
12 Kolbenstange12 piston rod
13 Druckkolben13 pressure pistons
14 Hochdruckraum14 high pressure room
15 Niederdruckraum15 low pressure room
16 Überströmkanal16 overflow channel
17,18 Bohrung17.18 hole
20 Antriebszylinder20 drive cylinders
22 Kolbenstange22 piston rod
23 Kolben23 pistons
24,25 Bohrung24.25 hole
26,27 Zylinderraum26.27 cylinder space
30 Ausgleichszylinder30 compensating cylinders
33 Kolben33 pistons
34 Ausgleichszylinderraum34 compensating cylinder space
36 weiterer Überströmkanal36 further overflow channels
37 Raum37 room
40 Ringkolben40 ring pistons
44,45 Bohrung44.45 bore
46,47 Zylinderraum46.47 cylinder space
50 Formspannraum50 mold clamping space
60 beweglicher Formträger60 movable mold carriers
61 stationärer Formträger61 stationary mold carriers
62 Abstützelement62 support element
63 Führungsholm63 guide rail
64 Maschinenfuß64 machine base
F FormschließeinheitF mold clamping unit
M SpritzgießformM injection mold
S Spritzgießeinheit m-m Mittelachse s-s Symmetrieachse S injection molding unit m-m center axis s-s axis of symmetry

Claims

Patentansprüche claims
1 . Schließeinrichtung an der Formschließeinheit (F) einer Kunststoff-Spritzgießmaschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderen plastifizierbaren Mas- sen mit1 . Closing device on the mold clamping unit (F) of a plastic injection molding machine for processing plastics and other plasticizable materials
- wenigstens einer hydraulischen Druckzylindereinheit (10) zum Aufbau eines Zuhaltedrucks auf eine Spritzgießform (M), die in einem Formspannraum (50) aufgenommen ist,at least one hydraulic pressure cylinder unit (10) for building up a locking pressure on an injection mold (M) which is accommodated in a mold clamping space (50),
- einem in der Druckzylindereinheit (10) angeordneten Druckkolben (13), des- sen Kolbenstange (12) entlang einer Mittelachse (m-m) der Druckzylindereinheit (10) angeordnet ist und der den Hochdruckraum (14) der Druckzylindereinheit von deren Niederdruckraum (15) trennt,- A pressure piston (13) arranged in the pressure cylinder unit (10), the piston rod (12) of which is arranged along a central axis (mm) of the pressure cylinder unit (10) and which separates the high pressure space (14) of the pressure cylinder unit from its low pressure space (15) .
- einem der Druckzylindereinheit zugeordneten, hydraulischen Antriebszylinder (20) zum Schließen der Spritzgießform (M), der konzentrisch zur Mittelachse (m-m) angeordnet ist und dessen eigentlicher Zylinder durch den- One of the pressure cylinder unit associated hydraulic drive cylinder (20) for closing the injection mold (M), which is arranged concentrically to the central axis (m-m) and whose actual cylinder through the
Druckkolben (13) der Druckzylindereinheit (10) gebildet ist,Pressure piston (13) of the pressure cylinder unit (10) is formed,
- einem der Druckzylindereinheit (10) zugeordneten, hydraulischen Ausgleichszylinder (30) zur Aufnahme bzw. Abgabe von aus der Druckzylindereinheit (10) kommenden bzw. an diese abzugebenden Hydraulikmedium, dessen Ausgleichszylinderraum (34) mit dem Niederdruckraum (15) der- One of the pressure cylinder unit (10) assigned hydraulic compensation cylinder (30) for receiving or delivering from the pressure cylinder unit (10) or to be delivered to this hydraulic medium, the compensation cylinder chamber (34) with the low pressure chamber (15)
Druckzylindereinheit (10) in offener Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichszylinder (30) ebenfalls konzentrisch zur Mittelachse (m-m) angeordnet ist.Pressure cylinder unit (10) is in open connection, characterized in that the compensating cylinder (30) is also arranged concentrically to the central axis (m-m).
2. Schließeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die eigentliche Kolbenstange des Ausgleichszylinders (30) durch den Zylinder (1 1 ) der Druckzylindereinheit (10) gebildet ist.2. Locking device according to claim 1, characterized in that the actual piston rod of the compensating cylinder (30) is formed by the cylinder (1 1) of the pressure cylinder unit (10).
3. Schließeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Druckkolben (13) und Kolbenstange (12) der Druckzylindereinheit (10) stationär sind. 3. Locking device according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure piston (13) and piston rod (12) of the pressure cylinder unit (10) are stationary.
4. Schließeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange des Ausgleichszylinders (30) und damit der Zylinder (11) der Druckzylindereinheit (10) mit dem beweglichen Formträger (60) zur gemeinsamen Bewegung verbunden ist.4. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston rod of the compensating cylinder (30) and thus the cylinder (11) of the pressure cylinder unit (10) is connected to the movable mold carrier (60) for common movement.
5. Schließeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (33) des Ausgleichszylinders (30) einen Überströmkanal (36) für die offene Verbindung des Ausgleichszylinderraums (34) mit dem Niederdruckraum (15) der Druckzylindereinheit (10) aufweist.5. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston (33) of the compensating cylinder (30) has an overflow channel (36) for the open connection of the compensating cylinder chamber (34) with the low pressure chamber (15) of the pressure cylinder unit (10).
6. Schließeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichszylinder (30) die Druckzylindereinheit (10) ummantelt.6. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating cylinder (30) encases the pressure cylinder unit (10).
7. Schließeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Druckkolben (13) der Druckzylindereinheit (10) ein über Ventil absperrbarer weiterer Überströmkanal (16) zwischen Niederdruckraum (15) und Hochdruckraum (14) vorgesehen ist.7. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that in the pressure piston (13) of the pressure cylinder unit (10) a further overflow channel (16), which can be shut off via a valve, is provided between the low-pressure chamber (15) and the high-pressure chamber (14).
8. Schließeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulisch betätigbare Ventil durch einen an der Kolbenstange (12) bzw. im Druckkolben (13) der Druckzylindereinheit (10) begrenzt beweglichen Ringkolben (40) gebildet ist.8. Locking device according to claim 7, characterized in that the hydraulically actuated valve is formed by an annular piston (40) which is movable to a limited extent on the piston rod (12) or in the pressure piston (13) of the pressure cylinder unit (10).
9. Schließeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (33) des Ausgleichszylinders (30) nur einseitig mit Hydraulikmedium beaufschlagbar ist.9. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the piston (33) of the compensating cylinder (30) can be acted upon only on one side with hydraulic medium.
10. Schließeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass Niederdruckraum (15) und Ausgleichszylinderraum (34) bedarfsweise über eine Hydraulikleitung, vorzugsweise eine Bohrung (18) zusätzlich mit Druck beaufschlagbar sind. 10. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the low-pressure chamber (15) and compensating cylinder chamber (34) can also be pressurized if necessary via a hydraulic line, preferably a bore (18).
1. Schließeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (m-m) der einzigen Druckzylindereinheit (10) zugleich die Mittelachse bzw. Symmetrieachse (s-s) der Formschließeinheit ist. 1. Locking device according to one of the preceding claims, characterized in that the central axis (m-m) of the single pressure cylinder unit (10) is also the central axis or axis of symmetry (s-s) of the mold clamping unit.
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